自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論

1、精品文檔PLC應(yīng)用與設(shè)計(jì)作業(yè)設(shè)計(jì)論文 題目：自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 2021年1月11日歡迎下載精品文檔摘 要 本論文基于西門子S7-300 系列PLC進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，闡述了自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原理及工作流程，然后以一次交易過程為例進(jìn)行編程。在PLC梯形圖的編寫時(shí)，文中采用的是西門子PLC梯形圖專用編譯軟件STEP7來(lái)進(jìn)行編寫。利用PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動(dòng)售貨機(jī)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：PLC；STEP7；自動(dòng)售貨機(jī)；控制系統(tǒng)歡迎下載精品文檔目錄摘 要- 1 -第

2、1章 引言- 2 -1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的開展 - 2 -1.2  自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 - 3 -1.2.1 任務(wù)描述- 3 -1.2.2 任務(wù)要求- 3 -第2章  PLC控制方案設(shè)計(jì)- 4 -2.1 總體方案設(shè)計(jì)- 4 -2.2 自動(dòng)售貨機(jī)的硬件設(shè)計(jì)- 4 -2.2.1 PLC的工作原理- 4 -2.2.2 自動(dòng)售貨機(jī)的I/O口分配- 5 -2.3 自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì)- 6 -2.3.1 投幣狀態(tài)- 6 -2.3.2 價(jià)格比擬- 7 -2.3.3 選擇商品- 8 -2.3.4 退幣過程- 10 -第3章  總結(jié)- 1

3、1 -參考文獻(xiàn)- 12 -第1章 引言1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的開展 自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美開展起來(lái)。它的出現(xiàn)是勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求新的流通渠道，相對(duì)于超市、百貨購(gòu)物中心等流通渠道而言，場(chǎng)地的局限性以及購(gòu)物的便利性等這些因素的制約，無(wú)人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。 自動(dòng)售貨機(jī)的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是興旺國(guó)家商品零售的一種主要方式。近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來(lái)越多的消費(fèi)者所接受。采用可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅編程方便，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。

4、1.2  自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1.2.1 任務(wù)描述一臺(tái)用于銷售汽水和咖啡的自動(dòng)售貨機(jī)，具有硬幣識(shí)別、幣值累加、自動(dòng)售貨、自動(dòng)找錢等功能，次收獲機(jī)可接收的硬幣為0.1元、0.5元和1元，汽水的售價(jià)為1.2元，咖啡的售價(jià)為1.5元，其示意圖如圖1.1所示。圖1.1 自動(dòng)售貨機(jī)示意圖1.2.2 任務(wù)要求1. 當(dāng)投入的硬幣總值超過1.2元時(shí)，汽水指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值超過1.5元時(shí)，汽水和咖啡的指示燈都亮。2. 當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按下汽水按鈕，那么汽水從售貨口自動(dòng)售出，汽水指示燈閃爍閃爍頻率為1s，ON；1s，OFF,8s后自動(dòng)停止。3. 當(dāng)咖啡指示燈亮?xí)r，按下咖

5、啡按鈕，那么咖啡從售貨口自動(dòng)售出，咖啡指示燈閃爍閃爍頻率為1s，ON；1s，OFF,8s后自動(dòng)停止。4. 當(dāng)按下汽水按鈕或咖啡按鈕后，如果投入的硬幣總值超過所需錢數(shù)時(shí)，找錢指示燈亮，售貨機(jī)自動(dòng)退出多余的錢，8s后自動(dòng)停止。5. 如果售貨口發(fā)生故障，或顧客投入硬幣后又不想買了，可按下復(fù)位按鈕，那么售貨機(jī)可如數(shù)退出顧客已投入硬幣。6. 具有銷售數(shù)量和銷售金額的累加功能。第2章  PLC控制方案設(shè)計(jì)2.1 總體方案設(shè)計(jì)圖2.1 自動(dòng)售貨機(jī)的順序功能圖自動(dòng)售貨機(jī)的根本功能就是對(duì)投入的錢幣數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)運(yùn)算結(jié)果做出相應(yīng)的判斷，看看哪種商品可以進(jìn)行購(gòu)置，哪種商品不能購(gòu)置，本次課程設(shè)計(jì)的要求

6、是可識(shí)別三種錢幣，分別是1角、5角、10角，采用三個(gè)按鈕進(jìn)行模擬，自動(dòng)售貨機(jī)共出售兩種貨物，其價(jià)格分別定為1.2元、1.5元，當(dāng)投幣數(shù)大于等于貨物價(jià)格時(shí)且售貨機(jī)里有這種貨物時(shí)，指示燈亮，表示可以進(jìn)行購(gòu)置，兩種貨物分別用兩個(gè)小燈代替進(jìn)行模擬。當(dāng)按下找零按鈕后，數(shù)碼管顯示進(jìn)行清零退幣，且退幣指示燈閃爍。由于售貨機(jī)的全部功能是在下位機(jī)上模擬的，而監(jiān)控是用上位機(jī)組態(tài)王進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。所以售貨機(jī)的局部硬件是由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬替代的，這些并不會(huì)影響實(shí)際程序的操作，完全能模擬現(xiàn)實(shí)售貨機(jī)的運(yùn)行。2.2 自動(dòng)售貨機(jī)的硬件設(shè)計(jì)2.2.1 PLC的工作原理在PLC的存儲(chǔ)器中，有一片區(qū)域是用來(lái)存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀

7、態(tài)的，他們分別稱為輸入過程映像存放器和輸出映像存放器。在讀取輸入時(shí)，PLC把所有的輸入電路的1/0狀態(tài)讀入輸入過程映像存放器中。電路閉合輸入狀態(tài)為1，輸入斷開輸入狀態(tài)為0。PLC的用戶程序由假設(shè)干條指令組成，PLC的指令再存儲(chǔ)器中是按順序存儲(chǔ)的。執(zhí)行用戶程序時(shí)，在沒有跳轉(zhuǎn)指令的情況下，CPU按照從上到下，從左到右的執(zhí)行原那么從第一條指令開始，按順序逐條執(zhí)行。在整個(gè)執(zhí)行階段，各個(gè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)是固定不變的，程序執(zhí)行完成之后再用輸入過程映像存放器的值更新輸出點(diǎn)，使系統(tǒng)的運(yùn)行更穩(wěn)定。在處理通信請(qǐng)求時(shí)，CPU處理從通信接口和智能模塊接收到的信息，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑿畔魉徒o通信請(qǐng)求方。PLC具有自診斷功能

8、，自診斷包括定期的檢查CPU模塊的操作和擴(kuò)展模塊的狀態(tài)是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位以及一些別的內(nèi)部工作。輸出過程的狀態(tài)都存入到輸出過程映像存放器中，CPU在執(zhí)行完用戶程序后，將輸出過程映像存放器的0 /1狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來(lái)。當(dāng)PLC的操作模式由RUN模式變成STOP模式時(shí)，數(shù)字量輸出被置為系統(tǒng)塊中的輸出表定義的狀態(tài)，或保持原有的狀態(tài)，默認(rèn)的設(shè)置時(shí)將所有的數(shù)字量的輸出都清零。當(dāng)PLC程序中有中斷程序時(shí)，當(dāng)有中斷事件發(fā)生了時(shí)，CPU停止正常的掃描工作方式，馬上跳入中斷立即執(zhí)行中斷程序，執(zhí)行完中斷程序后CPU又返回到正常的掃描工作中。PLC通過中斷可以大大的提高CPU對(duì)某些事件的響應(yīng)速度。2

9、.2.2 自動(dòng)售貨機(jī)的I/O口分配根據(jù)控制要求，系統(tǒng)的輸入量有：?jiǎn)?dòng)、投幣一元、投幣五元、投幣十元、購(gòu)置汽水、購(gòu)置咖啡、退幣。系統(tǒng)的輸出量有：汽水指示燈、咖啡指示燈。配置表如表2-1所示：輸 入I0.0啟動(dòng)輸 出Q1.0汽水指示燈I0.1投幣一角Q1.1咖啡指示燈I0.2投幣五角I0.3投幣十角I0.4購(gòu)置汽水I0.5購(gòu)置咖啡I0.6退幣表2-1系統(tǒng)I/O資源配置表2.3 自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì)2.3.1 投幣狀態(tài)2.3.2 價(jià)格比擬2.3.3 選擇商品2.3.4 退幣過程第3章  總結(jié)通過關(guān)于用PLC控制自動(dòng)售貨機(jī)的課程設(shè)計(jì)，可謂感受頗多！其中的酸甜艱辛與成功的喜悅并不能用言語(yǔ)去表達(dá)

10、。在本次設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)關(guān)于PLC的一點(diǎn)點(diǎn)皮毛，自己可以明顯的感覺到認(rèn)知的改變。通過大家的課程設(shè)計(jì)題目上，可以發(fā)現(xiàn)PLC確實(shí)離我們的生活很近。總體來(lái)說,這次課設(shè)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中,特別有趣,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力.在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí),更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂。這次PLC作業(yè)設(shè)計(jì),雖然短暫但是讓我得到多方面的提高。參考文獻(xiàn)1 柳春生·西門子PLC應(yīng)用與設(shè)計(jì)教程·機(jī)械工業(yè)出版社，20212 羅宇航·流行PLC實(shí)用程序及編程 ·西安電子科技大學(xué)出版社， 2006年3 王永華·現(xiàn)代電氣控制及PLC 應(yīng)用技術(shù)·北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20004 周美蘭，周封，忘岳宇·PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)·北京：科學(xué)出版社，20035 吳建強(qiáng)，姜三勇·可編程控制器原理及